Schlagprüfung
Schlagprüfungen sind Kurzzeitprüfungen, die Auskunft geben über das Versagensverhalten von Werkstoffen oder Bauteilen unter schnellen Belastungen und bei wechselnder Temperatur. Prüfsysteme für diese Prüfungen sind Pendelschlagwerke oder Fallwerke.
Alle Materialien werden im täglichen Gebrauch bei wechselnden Temperaturen benutzt. Da auch das Bruchverhalten von der Temperatur abhängt, werden Materialien häufig im gesamten Gebrauchstemperaturbereich getestet. Dabei zeigt sich, bei welcher Temperatur und in welchem Maße ein Material unter Temperatureinfluss versprödet.
Das Beispieldiagramm zeigt, dass der Festigkeitsabfall an Baustahl bei -40 °C 25 % gegenüber der Festigkeit bei 0 °C beträgt. Ein ähnliches Verhalten, in der Regel wesentlich stärker ausgeprägt, zeigen auch Kunststoffe. Auch an ihnen werden häufig Schlagprüfungen bei unterschiedlichen Temperaturen durchgeführt.
Schlagprüfung mit Pendelschlagwerken Schlagprüfung mit Fallwerken Schlagprüfung mit Hochgeschwindigkeits-Prüfmaschinen
Schlagprüfung mit Pendelschlagwerken
Was ist der Unterschied zwischen Charpy und Izod Schlagprüfungen?
Bei der Schlagprüfung wird am häufigsten nach Charpy oder IZOD geprüft. Charpy Prüfungen werden nach ISO 179-1 und ASTM D6110 umgesetzt. Instrumentierte Charpy Prüfungen nach ISO 179-2. Izod Prüfungen erfolgen nach ISO 180, ASTM D256, ASTM D4508 sowie „Unnotched cantilever beam impact“ nach ASTM D4812.
Schlagbiegeversuch nach Charpy
Charpy nach ISO 179-1 ist die bevorzugte Prüfmethode an Kunststoffen im Rahmen der Norm für Einpunktkennwerte ISO 10350-1. Dabei wird die Prüfung vorzugsweise an ungekerbten Probekörper im schmalseitigen Schlag (1eU) geprüft. Sollte der Probenkörper bei der Prüfung nicht brechen, werden die darauf folgenden Prüfungen mit gekerbten Proben durchgeführt. Eine Vergleichbarkeit der Prüfergebnisse ist dabei nicht möglich. Wenn die gekerbte Probe immer noch keinen Probenbruch erzielt, wird die Schlagzugmethode angewendet.
Instrumentierter Charpy Schlagbiegeversuch
Durch Aufzeichnung des Kraft-Zeit-Verlaufs kann durch doppelte Integration bei qualitativ hochwertiger Messtechnik ein Kraft-Weg-Diagramm mit hervorragender Genauigkeit erzielt werden. Die erzielten Daten können unterschiedlich genutzt werden:
- Zusätzliche Kennwerte, die ein besseres Verständnis des Materialverhaltens ermöglichen
- Bruchmechanische Kennwerte
- Automatische, bedienerunabhängige Bestimmung der Bruchart anhand des Kurvenverlaufs im Kraft-Weg-Diagramm
Zum einen zeigen die Messwertkurven immer charakteristische Schwingungen. Diese Schwingungen gehen vom Probenkörper aus, deren Frequenz in einem definierten funktionellen Zusammenhang mit der Probengeometrie, den Abmessungen sowie dem Modulwert des Polymers steht. Der große Messbereich ist ein weitere großer Vorteil der Instrumentierung. Dabei werden Kräfte und keine Energien, wie bei den konventionellen Pendelschlagwerken, gemessen. Da die Messelektronik exakte Messungen schon ab 1/100 der Nennkraft erlaubt, wird das untere Ende der messbaren Schlagenergie in der Regel durch die Versuchsdauer und durch die Eigenfrequenz der Messelemente bestimmt. Dadurch ist es möglich den gesamten beschriebenen Messbereich in der ISO 179-2 mit zwei instrumentierten Pendelhammern abzudecken.
Schlagbiegeversuch nach Izod
In der amerikanischen Norm ASTM wird vorwiegend nach dem Izod-Prüfverfahren geprüft, welches in der ASTM D256 festgelegt ist. Innerhalb dieser Norm werden alle Schlagprüfungen mit gekerbten Probenkörpern umgesetzt. Sofern nur kleine Probekörper hergestellt werden können, kann die "Chip-impact" Methode nach ASTM D4508 verwendet werden, die ein Pendant zum Dynstat-Schlagbiegeversuch darstellt.
Produkte für die Schlagprüfung mit Pendelschlagwerken
Schlagprüfung mit Fallwerken
Produkte für die Schlagprüfung mit Fallwerken
Schlagprüfung mit Hochgeschwindigkeits-Prüfmaschinen
Hochgeschwindigkeits-Prüfmaschinen HTM sind in der Kunststoffprüfung sehr universell einsetzbar, da sie sowohl einen sehr großen Prüfgeschwindigkeits- und Kraftbereich abdecken als auch sehr flexibel im Zug- und Druckbereich eingesetzt werden. Der Einbau vonTemperierkammern erlaubt Prüfungen in einem breiten Temperaturbereich.
Produkte für die Schlagprüfung mit Hochgeschwindigkeits-Prüfmaschinen
